La nanotecnologia applicata alla medicina rappresenta la nuova frontiera della terapia farmacologica che si propone la realizzazione di trattamenti sempre più personalizzati oltre che più sicuri ed efficaci. Sistemi nano-strutturati che possono favorire la penetrazione, il trasporto sito-specifico e il rilascio controllato di un farmaco rappresentano il futuro della farmacologia e sono oggi oggetto di grande interesse sia in ambito accademico che industriale. La nanotecnologia del drug delivery, che consente anche di riformulare e rivalutare farmaci noti, offre vantaggi in termini di costi, tempi e rischi rispetto alla ricerca di un farmaco ex novo e rappresenta per l'industria farmaceutica una strategia di mercato altamente competitiva. Le patologie oftalmiche soffrono di efficaci supporti terapeutici e pertanto costituiscono un settore particolarmente attivo nella sperimentazione di nuovi nanosistemi che possano migliorare la biodisponibilità e l'efficacia dei farmaci. L'occhio per la sua costituzione anatomica è un organo protetto, la cornea e la barriera emato-retinica limitano il passaggio a molti farmaci somministrati per via topica o sistemica. Questa segregazione costituisce una valida difesa perché riduce l'insorgenza di effetti iatrogeni, ma anche un indubbio svantaggio nel trattamento di una malattia oculare; basti pensare che circa il 90% delle soluzioni oftalmiche destinate al segmento anteriore dell'occhio viene perso per drenaggio naso-lacrimale ed assorbimento sistemico via congiuntiva e che la terapia delle patologie del segmento posteriore richiede attualmente iniezioni intravitreali con alto rischio di effetti indesiderati. Nonostante negli ultimi trent'anni, qualche passo in avanti sia stato fatto nel settore oftalmico con lo sviluppo di nuovi dispositivi per la somministrazione e rilascio controllato e sostenuto di farmaci come gel in situ, impianti, lenti a contatto e intraoculari, micro- e nano-emulsioni, tanto resta ancora da fare per migliorare le proprietà chimico-fisiche, le caratteristiche farmacocinetiche e farmacodinamiche, l'indice terapeutico e la compliance di molte formulazioni farmacologiche.
In tale contesto, il gruppo di ricerca di Chimica Supramolecolare dell'Istituto di Chimica Biomolecolare sede di Catania, ha realizzato un nanocarrier, generato dall'assemblaggio spontaneo di un calix[4]arene cationico anfifilico in tampone fosfato salino, che si presta alla veicolazione di diversi farmaci di interesse oftalmico caratterizzati da elevata degradabilità, bassa solubilità e scarsa biodisponibilità. Le formulazioni a base calix[4]arenica preparate con i diversi principi attivi soddisfano i requisiti chimico-fisici e di pre-industrializzazione cui deve rispondere un sistema di drug delivery oculare: dimensioni inferiori a 100 nm, basso indice di polidispersità, superficie carica positivamente per aumentare l'adesione e il tempo di permanenza sulla superficie oculare, protocollo di preparazione semplice e riproducibile, buona percentuale di drug-loading, protezione del farmaco dalla degradazione, stabilità, sterilizzabilità e liofilizzabilità. La collaborazione con ricercatori del CNR-IBIM, dell'Università di Messina e dell'industria oftalmica SIFI S.p.A. ha permesso di valutare la biocompatibilità, la tollerabilità e l'attività farmacologica dei formulati in modelli in vivo di uveite, retinopatia diabetica, maculopatia degenerativa senile e glaucoma. I risultati suggeriscono che i macrocicli calixarenici potrebbero rappresentare scaffold molecolari innovativi da affiancare ai più noti polimeri e ciclodestrine nella realizzazione di nuovi colliri preservative free per il trattamento di patologie a carico del segmento anteriore e posteriore dell'occhio.
Il presente lavoro di ricerca è stato finanziato dal progetto "Hippocrates Sviluppo di Micro e Nano Tecnologie e Sistemi Avanzati per la salute dell'uomo" - PON02_00355_2964193" Patent Application: "Nanostructured formulations for the delivery of silibinin and other active ingredients for treating ocular diseases" PCT/IB2015/057732.
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